Elon Musk nedávno řekl, že jeho tým sleduje všechny významné výzkumné programy v oblasti baterií a žádné „revoluční“ nejsou na obzoru. Tentokrát se ale objevila novinka, která je zaměřená na zcela jinou oblast baterií, než je cena nebo velikost – odolnost proti poškozování. Vědci z Univerzity v Kalifornii (Irvine, UCI) totiž vyvinuli baterii, která má neuvěřitelně vysokou odolnost při nabíjení a vybíjení.
Statisíce nabití i vybití
Nový typ baterie je tvořený pomocí materiálu z nanovláken, které jsou tisíckrát tenčí než lidský vlas. I přes to se ale pyšní extrémně skvělou vodivostí pro přenos elektronů. V klasických Li-Ion bateriích ale dochází při nabíjení a vybíjení k jejich zvětšování a postupném popraskávání.
Srovnání materiálů a počtu nabíjecích cyklů před poškozením (Zdroj: UCI)
Aby tento proces nenastal tak brzy, jak je dnes běžné – třeba při tisícovce nabíjecích cyklů, vymysleli vědci systém obalu zlatých nanovláken v oxidu manganičitém coby pevném gelu. Díky této kombinaci mají nanovlákna mnohem větší výdrž.
Bez ztráty kapacity i při náročném testování
Vědci pod vedením Mya Le Thai zkoušeli nový druh baterie opravdu pořádně otestovat. V rámci tříměsíčního testování elektrod proběhlo přes 200 tisíc nabíjecích cyklů, kdy došlo k nabití i vybití.
I přes to ale ani po takovém počtu použití nedošlo k poklesu kapacity baterie nebo jejímu poškození, které lze u současných baterií rozpoznat i po několika stovkách nabíjecích cyklů.
Detail poškození nanovlákna bez a s novým typem gelu (Zdroj: UCI)
Baterie je díky vytvořenému ochrannému gelu, který udržuje nanovlákna stále bez poškození, vlastně neustále jako nová. Pokud se podaří vyvinout nějaká nová technologie pro zvýšení výdrže baterie, obvykle vydrží jednotky tisíc nabíjecích cyklů, což oproti standardním bateriím není zas takový skok a navíc to s sebou obvykle nese i nějaké vedlejší problémy (drahé materiály a podobně).
Nanovlákno v novém obalu vydrží místo jednotek tisíc nabíjecích cyklů více než sto tisíc nabití a vybití (Zdroj: UCI)
V tomto případě je ale skok v jedné vlastnosti natolik obrovský, že by to mohlo skutečně znamenat revoluci v bateriích, jak je známe dodnes. Alespoň jak k nim přistupujeme a jak je v zařízeních používáme. Pokud je totiž baterie po celou dobu „životnosti“ zařízení takřka nezničitelná, co to znamená pro trh a produkty jako takové?
Už žádné vyměnitelné baterie
Baterie jsou stále základní součástkou, která určuje vlastnosti elektronických zařízení, jež používáme a jsou nějakým způsobem mobilní – tablety, notebooky, telefony, chytré hodinky a dnes už to začíná pomalu platit i pro elektromobily. Zatímco v minulosti se stávalo, že baterie odešla do věčných lovišť dříve, než byla morální zastaralost daného zařízení, dnes už to začíná být pomalu naopak – elektronika stárne rychle a baterie mají celkem slušnou výdrž.
S vyvinutou technologií je možné teoreticky prodloužit výdrž baterií z jednotek tisíc nabíjecích cyklů na více než statisíce pouze úpravou elektrolytu. Kdy se nasazení dočkáme v prvních produktech, zatím nelze říci. Asi to ještě pár let bude a jako vždy, je třeba být v tomto směru trochu skeptický, protože o úspěchu budou rozhodovat i další vlastnosti technologie. Každopádně lze určitě říci, že podobná změna bude potřeba s příchodem bezdrátového nabíjení.
A tím myslíme skutečně bezdrátového nabíjení, které bude fungovat například v celé místnosti a bude tak schopné neustále nabíjet zařízení na vzdálenost několika metrů. S přechodem na tuto technologii totiž rapidně naroste počet nabíjecích cyklů. Co to přinese pro uživatelský zážitek? Teoreticky další zvýšení výkonu, jen doufejme, že výrobci nezapomenou ani na dostatečné chlazení.
